Nyhetsbanner

Nybörjare

Reningen av taxusextrakt med SEPABEAN ™ -maskin

Taxusekstrakt

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Application FoU Center

Introduktion
Taxus (Taxus chinensis eller kinesisk yew) är en vild växt som skyddas av landet. Det är en sällsynt och hotad växt som lämnats av kvartären glaciärer. Det är också den enda naturliga medicinalväxten i världen. Taxus distribueras i den tempererade zonen på norra halvklotet till den mitten av subtropiska regionen, med cirka 11 arter i världen. Det finns fyra arter och 1 variation i Kina, nämligen nordöstra skatter, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus och Southern Taxus. Dessa fem arter är fördelade i sydvästra Kina, södra Kina, centrala Kina, östra Kina, nordvästra Kina, nordöstra Kina och Taiwan. Taxusväxter innehåller ett brett utbud av kemiska komponenter, inklusive taxaner, flavonoider, lignaner, steroider, fenolsyror, sesquiterpener och glykosider. Den berömda anti-tumörläkemedlet Taxol (eller paklitaxel) är en typ av taxaner. Taxol har unika anticancermekanismer. Taxol kan "frysa" mikrotubuli genom att kamma med dem och förhindra mikrotubuli från att separera kromosomer vid tidpunkten för celldelning, vilket leder till döden av att dela celler, särskilt snabbt spridande cancerceller [1]. Genom att aktivera makrofager orsakar taxol en minskning av TNF-a (tumörnekrosfaktor) -receptorer och frisättning av TNF-a, och därmed dödande eller hämma tumörceller [2]. Dessutom kan taxol inducera apoptos genom att verka på den apoptotiska receptorvägen medierad av FAS/FASL eller aktivera cysteinproteasystemet [3]. På grund av dess multipla mål för anticancer, används taxol i stor utsträckning vid behandling av äggstockscancer, bröstcancer, icke-småcelligcancer (NSCLC), gastrisk cancer, matstrupscancer, urinblåscancer, prostatacancer, malignt melanom, huvud- och nackcancer, etc. [4]. Speciellt för avancerad bröstcancer och avancerad äggstockscancer har Taxol en enastående botande effekt, därför är det känt som ”den sista försvarslinjen för cancerbehandling”.

Taxol är det mest populära läkemedlet mot cancer på den internationella marknaden under de senaste åren och anses vara ett av de mest effektiva anticancerläkemedlen för människor under de kommande 20 åren. Under de senaste åren, med den explosiva tillväxten av befolkning och cancerincidens, har efterfrågan på taxol också ökat avsevärt. För närvarande extraheras taxol som krävs för klinisk eller vetenskaplig forskning främst direkt från taxus. Tyvärr är innehållet i taxol i växter ganska lågt. Till exempel är taxolinnehållet endast 0,069% i barken av taxus brevifolia, vilket i allmänhet anses ha det högsta innehållet. För extraktion av 1 g taxol kräver det cirka 13,6 kg taxuskark. Baserat på denna uppskattning tar det 3 - 12 taxusträd som är mer än 100 år gamla för att behandla en äggstockscancerpatient. Som ett resultat har ett stort antal taxusträd minskat, vilket resulterat i nästan utrotning för denna dyrbara art. Dessutom är Taxus mycket dålig i resurser och långsam i tillväxt, vilket gör det svårt för vidareutveckling och användning av taxol.

För närvarande har den totala syntesen av Taxol framgångsrikt slutförts. Emellertid är dess syntetiska väg mycket komplex och högkostnad, vilket gör att den inte har någon industriell betydelse. Den semi-syntetiska metoden för taxol är nu relativt mogen och anses vara ett effektivt sätt att utvidga källan till taxol utöver konstgjord plantering. Kortfattat, i semi-syntesen av taxol, extraheras taxolföregångaren som är relativt riklig i taxusväxter och omvandlas sedan till taxol genom kemisk syntes. Innehållet i 10-deacetylbaccatin ⅲ i nålarna i taxus baccata kan vara upp till 0,1%. Och nålarna är enkla att regenerera jämfört med skällarna. Därför lockar semi-syntesen av taxol baserat på 10-deacetylbaccatin ⅲ mer och mer uppmärksamhet från forskare [5] (såsom visas i figur 1).

Figur 1. Den halvsyntetiska vägen för taxol baserat på 10-deacetylbaccatin ⅲ.

I det här inlägget renades skatteväxtekstraktet av ett flashpreparativt vätskekromatografisystem SEPABEAN ™ -maskin i kombination med sepaflash C18 omvänd fas (RP) flashpatroner producerade av Santai Technologies. Målproduktmötet Renhetskraven erhölls och kan användas i efterföljande vetenskaplig forskning, vilket erbjuder en kostnadseffektiv lösning för snabb rening av denna typ av naturliga produkter.

Experimentavdelning
I det här inlägget användes taxusextrakten som prov. Det råa provet erhölls genom att extrahera taxuskark med etanol. Därefter löstes det råa provet i DMSO och laddades på flashpatronen. Den experimentella inställningen av flash -rening listas i tabell 1.
Instrument

Instrument

Sepabisk maskin

Patron

12 G SEPAFLASH C18 RP Flash Cartridge (sfärisk kiseldioxid, 20-45μm, 100 Å, ordernummer : SW-5222-012-SP)

Våglängd

254 nm (detektion), 280 nm (övervakning)

Mobilfas

Lösningsmedel A: vatten

Lösningsmedel B: metanol

Flödeshastighet

15 ml/min

Provbelastning

20 mg rå prov upplöst i 1 ml DMSO

Lutning

Tid (min)

Lösningsmedel B (%)

0

10

5

10

7

28

14

28

16

40

20

60

27

60

30

72

40

72

43

100

45

100

Tabell 1. Den experimentella installationen för flash -rening.

Resultat och diskussion
Flash -kromatogrammet för det råa extraktet från taxus visades i figur 2. Genom att analysera kromatogrammet, målprodukten och föroreningar som uppnåddes baslinjeseparation. Vidare realiserades också god reproducerbarhet genom flera provinjektioner (data visas inte). Det kommer att ta cirka 4 timmar att slutföra separationen i manuell kromatografimetod med glaskolumner. Jämfört med traditionell manuell kromatografimetod kräver den automatiska reningsmetoden i detta inlägg endast 44 minuter för att slutföra hela reningsuppgiften (som visas i figur 3). Mer än 80% av tiden och en stor mängd lösningsmedel kan sparas genom att ta automatisk metod, vilket effektivt kan minska kostnaderna samt förbättra arbetseffektiviteten kraftigt.

Figur 2. Flash -kromatogrammet för rå extrakt från taxus.

Figur 3. Jämförelsen av manuell kromatografimetod med automatisk reningsmetod.
Sammanfattningsvis kan kamning av SEPAFLASH C18 RP Flash -patroner med SEPABEAN ™ -maskin erbjuda en snabb och effektiv lösning för snabb rening av naturprodukter såsom taxusekstrakt.
Referenser

1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D och Nogales E. Högupplösta mikrotubulstrukturer avslöjar de strukturella övergångarna i ap-tubulin vid GTP-hydrolys. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS och Horwitz SB. Förhållandet mellan strukturen hos taxol och andra taxaner vid induktion av tumörnekrosfaktor-a-genuttryck och cytotoxicitet. Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A och Safa AR. Taxol inducerar caspase-10-beroende apoptos, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. PACLITAXEL. American Society of Health-System-farmaceuter. [2 januari 2015]
5. Bruce Ganem och Roland R. Franke. Paclitaxel från primära taxaner: ett perspektiv på kreativ uppfinning i organozirkoniumkemi. J. org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.

Om sepaflash C18 RP Flash -patroner

Det finns en serie av SEPAFLASH C18 RP Flash -patroner med olika specifikationer från Santai -teknik (som visas i tabell 2).

Objektnummer

Kolumnstorlek

Flödeshastighet

(ml/min)

Max.tryck

(psi/bar)

SW-5222-004-SP

5,4 g

5-15

400/27.5

SW-5222-012-SP

20 g

10-25

400/27.5

SW-5222-025-SP

33 g

10-25

400/27.5

SW-5222-040-SP

48 g

15-30

400/27.5

SW-5222-080-SP

105 g

25-50

350/24.0

SW-5222-120-SP

155 g

30-60

300/20.7

SW-5222-220-SP

300 g

40-80

300/20.7

SW-5222-330-SP

420 g

40-80

250/17.2

Tabell 2. SEPAFLASH C18 RP Flash -patroner.
Förpackningsmaterial: högeffektiv sfärisk C18-bunden kiseldioxid, 20-45 μm, 100 Å

För ytterligare information om detaljerade specifikationer för SEPABEAN ™ -maskinen eller beställningsinformationen på SEPAFLASH -serien Flash -patroner, besök vår webbplats


Posttid: september 20-2018